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ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 01 – (EEAR) Em Estática existem duas condições de equilíbrio: a 1a diz que a resultante do sistema de forças deve ser nula e a 2a, que a soma algébrica dos momentos das forças do sistema, em relação ao mesmo ponto, também deve ser nula. Das condições citadas, estabelece o equilíbrio de um corpo extenso a) apenas a 1a. b) apenas a 2a. c) a 1a e a 2a alternadamente. d) a 1a e a 2a simultaneamente. 02 – (EEAR) A figura abaixo mostra um sistema constituído de duas barras A e B, rigidamente ligadas e em equilíbrio, suspensas pelo ponto P. A barra B, na horizontal, forma um ângulo de 150º com a barra A. Desprezando o peso das barras e sabendo que o comprimento da barra A é o dobro do comprimento da barra B, a relação entre os pesos dos corpos 2 e 1, suspensos nas extremi- dades das barras, vale 1 A 2 B 150 º • P a) 3 1 b) 3 3 c) 3 d) 3 03 – A figura mostra um bloco D de massa 0,50 kg preso a uma corda inextensível que passa por uma roldana. A outra extremidade da corda está presa à barra CA que pode girar em torno do eixo fixado à parede. Desprezando-se as forças de atrito e as massas da corda, da barra e da roldana, torna-se possível movimentar o bloco B, de 2,0 kg, ao longo da barra horizontal. A posição X, em cm, do bloco B para manter o sistema em equilíbrio estático é a) 20. b) 15. c) 10. d) 5,0. e) 2,5. 04 – (EEAR) As forças F1 e F2 atuam nos vértices de um triângulo eqüilátero de lado igual a x , conforme a figura. Os momentos de F1 e F2 em relação ao vértice C, possuem módulos, respectivamente, iguais a a) F1 x e F2 2 3 x b) F1 2 x e F2 2 x c) F1 x e F2 2 x d) F1 2 x e F2 2 x 05 – (EEAR) Considere as forças atuantes sobre a barra, de peso desprezível, conforme a figura. Qual o módulo do momento resultante, em N.m, em relação ao ponto O? Dados: N3FeN5F,N3F 321 === a) 30 b) 40 c) 50 d) 70 06 – (EEAR) A figura, abaixo, mostra um bloco de peso P sustentado por fios ideais. Calcule o módulo da força F horizontal, supondo que o conjunto esteja em repouso. a) F = P . tg b) F = P . sen c) F = P . cos d) F = P . sen . cos 07 – (EEAR) A figura a seguir mostra uma barra homogênea de peso P e comprimento AB = L. Esta barra possui uma articulação na extremidade A e está em equilíbrio devido à aplicação de uma força F na extremidade B. Qual deve ser o valor do ângulo , em graus, para que o equilíbrio seja mantido? Dados: N3FeN22P == a) 135° b) 120° c) 60° d) 45° O 5m 5m 5m 1 F 2 F 3 F F P Fio 1 Fio 2 x F2 A B C F1 ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 08 – Na figura, os fios são ideais, o corpo tem massa M e a aceleração da gravidade no local tem módulo g. A intensidade da tração no fio AB e a intensidade da força F que mantém o sistema em equilíbrio, valem, respectivamente, a) Mg cos ; Mg sen b) cos Mg ; Mg sen c) Mg sen ; Mg cos d) cos Mg ; Mg tg 09 – Um corpo é sustentado por duas cordas inextensíveis, conforme a figura. Sabendo-se que a intensidade da tração na corda AB é de 80 N, a intensidade da tração na corda BC será: a) 60 N. b) 340 N. c) 40 N. d) 360 N. 10 – Um móbile está preso no teto, conforme apresentado na figura. Cada barra horizontal tem tamanho h e a sua massa é desprezível. Sabendo-se que a única massa conhecida é a massa m e que o sistema se encontra em equilíbrio, o valor das massas x, y e z é, sequencialmente: a) m, 2 m3 e 2m b) m, 2 m3 e 2m c) 2m, 2m e 2m d) 2m, m e 2 m9 e) 2m, 2 m3 e 2 m9 11 – Dois baldes A e B, de massas desprezíveis, estão suspensos por roldanas e fios ideais, como está representado na figura abaixo. Eles contêm água e, quando o sistema está em equilíbrio, as massas de água nos baldes podem ser a) iguais. b) desiguais, sendo a massa de água do balde A o dobro da massa de água do balde B. c) diferentes, sendo a massa de água do balde B o dobro da massa de água do balde A. d) desiguais, sendo a massa de água do balde A o quádruplo da massa de água do balde B. e) diferentes, sendo a massa de água do balde B o quádruplo da massa de água do balde A. 12 – [EEAR] Uma barra rígida, uniforme e homogênea, pesando 720 N tem uma de suas extremidades articulada no ponto A da parede vertical AB = 8 m, conforme a figura. A outra extremidade da barra está presa a um fio ideal, no ponto C, que está ligado, segundo uma reta horizontal, no ponto D da outra parede vertical. Sendo a distância BC = 6 m, a intensidade da tração T, em N, no fio CD, vale: a) 450 b) 360 c) 300 d) 270 13 – [EEAR] Uma barra AB, rígida e homogênea, medindo 50 cm de comprimento e pesando 20 N, encontra-se equilibrada na horizontal, conforme a figura abaixo. O apoio, aplicado no ponto O da barra, está a 10 cm da extremidade A , onde um fio ideal suspende a carga Q1 = 50 N. A distância, em cm, entre a extremidade B e o ponto C da barra, onde um fio ideal suspende a carga Q2 = 10 N, é de: a) 5. b) 10. c) 15. d) 20. M B C A ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 14 - [EEAR] A barra homogênea, representada a seguir, tem 1m de comprimento, está submetida a uma força-peso de módulo igual a 200 N e se encontra equilibrada na horizontal sobre dois apoios A e B. Um bloco, homogêneo e com o centro de gravidade C, é colocado na extremidade sem apoio, conforme o desenho. Para a barra iniciar um giro no sentido anti-horário, apoiado em A e com um momento resultante igual a +10 N · m, esse bloco deve ter uma massa igual a kg. (Considere: módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2). a) 7, 5 b) 2, 5 c) 75 d) 25 15 – [EEAR] Na figura abaixo notamos uma esfera de peso P = 20 N, que esta apoiada numa superfície horizontal lisa, presa por uma corda ideal e solicitada por uma força F, igual a 10N. Determine a intensidade, em N, da força de reação normal da superfície horizontal sobre a esfera. (adote √3 = 1,7 ) a) 5 b) 10 c) 11,5 d) 15,5 16 – [EEAR] Considere as seguintes afirmações: I – O equilíbrio de um corpo rígido ocorre se a resultante das forças sobre o corpo for nula; II – O equilíbrio de um corpo rígido ocorre se a soma dos momentos que atuam sobre o corpo, em relação a qualquer ponto do mesmo, for nula. Assinale a alternativa que relaciona INCORRETAMENTE as afirmações com as definições físicas de alguns movimentos. a) no MRU ocorre a afirmação I. b) no MRUV ocorre a firmação I. c) no MCU sempre ocorre a afirmação II. d) as afirmações I e II NÃO ocorrem em qualquer movimento. 17 – [EEAR] Durante a idade média, a introdução do arco gaulês nas batalhas permitiu que as flechas pudessem ser lançadas mais longe, uma vez que o ângulo θ (ver figura) atingia maiores valores do que seus antecessores. Supondo que um arco gaulês possa atingir um valor θ = 60°, então, a força aplicada pelo arqueiro (FARQUEIRO) exatamente no meio da corda, para mantê-la equilibrada antes do lançamento da flecha é igual a _______. OBS: T⃗⃗ é a tração a que está submetida a corda do arco gaulês. a) |T⃗⃗ | b) |T⃗⃗ | 2 c) |T⃗⃗ | √3 2 d) |T⃗⃗ | √3 18 – [EEAR] A figura representa uma placa de propaganda, homogênea e uniforme, pesando 108 kgf, suspensa por dois fios idênticos, inextensíveis e de massa desprezíveis, presos ao teto horizontal de um supermercado. Cada fio tem 2 metrosde comprimento e a vertical (h), entre os extremos dos fios presos na placa e o teto, mede 1,8 metros. A tração (T), em kgf, que cada fio suporta para o equilíbrio do sistema, vale: a) 48,6 b) 54,0 c) 60,0 d) 80,0 19 – Deseja-se construir um móbile simples, com fios de sustentação, hastes e pesinhos de chumbo. Os fios e as hastes têm peso desprezível. A configuração está demonstrada na figura abaixo. O pesinho de chumbo quadrado tem massa 30 g, e os pesinhos triangulares têm massa 10 g. Para que a haste maior possa ficar horizontal, qual deve ser a distância horizontal x, em centímetros? a) 45 b) 15 c) 20 d) 10 e) 30 ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 20 – [EEAR] Considere a figura a seguir na qual se encontra representado um gancho, fixado na parede, que é submetido a uma força F de intensidade igual a 80 N. A intensidade, em N, da componente da força F que tende a arrancar o gancho da parede, sem entortá-lo, vale: a) 80√3. b) 40 √3. c) 60. d) 40. 21 - Uma balança romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulação fixo. A partir desse ponto, um pequeno corpo P pode ser deslocado na direção de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta. Observe a ilustração: Quando P equilibra um corpo de massa igual a 5 kg, a distância d de P até o ponto de articulação é igual a 15 cm. Para equilibrar um outro corpo de massa igual a 8 kg, a distância, em centímetros, de P até o ponto de articulação deve ser igual a: a) 28 b) 25 c) 24 d) 20 22 – O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em 23 – [EEAR] Um bloco está submetido a uma força-peso de módulo igual a 210 N e se encontra em equilíbrio no ponto C, conforme o desenho. Se o ponto C é equidistante tanto do ponto A quanto do ponto B, então o módulo da tração ao qual o lado AC está sujeito é, em newtons, igual a _______. Considere os fios AC, BC e CD ideias. a) 210 b) 105 c) 70 d) 50 24 – (EEAR) Considerando-se que na figura abaixo a barra tem peso desprezível, o momento resultante, em N.m, é: a) 20 b) 40 c) 60 d) 220 25 - (EEAR) Na figura abaixo, desprezando-se as forças de atrito, a relação b/a para que o sistema fique em equilíbrio será igual a: a) 0,1 b) 0,2 c) 0,4 d) 0,5 26 - (EEAR) Na figura está representado um sistema mecânico em equilíbrio estático. AB é uma barra rígida cilíndrica e homogênea, M é um apoio fixo, D é uma esfera de massa igual a 4 kg pendurada na barra por um fio ideal. A massa da barra, em kg, é a) 2 b) 4 c) 5 d) 6 ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 27 – (EEAR) Para que o sistema representado se encontre em equilíbrio, é necessário que a) mA = mB b) mA = mB √𝟑 c) mB = mA √𝟑 d) mA = mB √𝟑/2 28 – (EEAR) As figuras mostram dois arranjos (A e B) de polias, construídos para erguer um corpo de massa M = 20 kg. Para manter o corpo suspenso e em repouso, nos dois casos, a razão entre as forças FA e FB é a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 29 - Duas crianças brincam numa gangorra homogênea, de 4,0 m de comprimento e 10 kg de massa que esta apoiada no centro, conforme mostra a figura abaixo. Uma dessas crianças está sentada a 20cm da extremidade A e a outra, para manter a gangorra em equilíbrio na horizontal, está sentada a 50cm da extremidade B. Se a criança mais gorda se deslocar em direção ao ponto de apoio, a gangorra: a) sofre uma rotação, porém num sentido imprevisível. b) fica em equilíbrio, com a criança magra no alto e a gorda no solo. c) sofre uma rotação no sentido anti-horário. d) sofre uma rotação no sentido horário. e) continua em equilíbrio na horizontal. 30 - Uma viga homogênea é suspensa horizontalmente por dois fios verticais como mostra a figura abaixo. A razão entre as trações nos fios A e B vale a) 3/4 b) 2/3 c) 5/6 d) 1/2 31 - Para demonstrar as condições de equilíbrio de um corpo extenso, foi montado o experimento abaixo, em que uma régua graduada de A a M, permanece em equilíbrio horizontal, apoiada no pino de uma haste vertical. Um corpo de massa 60 g é colocado no ponto A e um corpo de massa 40 g é colocado no ponto I. Para que a régua permaneça em equilíbrio horizontal, a massa, em gramas, do corpo que deve ser colocado no ponto K, é de: a) 90. b) 70. c) 40. d) 20. 32 - A figura mostra uma régua homogênea em equilíbrio estático, sob a ação de várias forças. Quanto vale a intensidade da força F, em N? a) 1 b) 2 c) 2,5 d) 3 e) 5 33 - (EEAR 18/2) Um pedreiro decidiu prender uma luminária de 6 kg entre duas paredes. Para isso dispunha de um fio ideal de 1,3 m que foi utilizado totalmente e sem nenhuma perda, conforme pode ser observado na figura. Sabendo que o sistema está em equilíbrio estático, determine o valor, em N, da tração que existe no pedaço AB do fio ideal preso à parede. Adote o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2. a) 30 b) 40 c) 50 d) 60 34 - (EEAR 18/2) Uma barra de 6 m de comprimento e de massa desprezível é montada sobre um ponto de apoio (O), conforme pode ser visto na figura. Um recipiente cúbico de paredes finas e de massa desprezível com 20 cm de aresta é completamente cheio de água e, em seguida, é colocado preso a um fio na outra extremidade. A intensidade da força F , em N, aplicada na extremidade da barra para manter em equilíbrio todo o conjunto (barra, recipiente cúbico e ponto de apoio) é Adote: 1) o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s2; 2) densidade da água igual a 1,0 g/cm3; e 3) o fio, que prende o recipiente cúbico, ideal e de massa desprezível. a) 40 b) 80 c) 120 d) 160 35 - (EEAR 19/1) No estudo da Estática, para que um ponto material esteja em equilíbrio é necessário e suficiente que: a) A resultante das forças exercidas sobre ele seja nula. b) A soma dos momentos das forças exercidas sobre ele seja nula. c) A resultante das forças exercidas sobre ele seja maior que sua força peso. d) A resultante das forças exercidas sobre ele seja menor que sua força peso. ESTÁTICA DOS SÓLIDOS PROFESSOR: Valentim Física – EEAr 36 - (EEAR 16/2) Dois garotos de massas iguais a 40 kg e 35 kg sentaram em uma gangorra de 2 metros de comprimento para brincar. Os dois se encontravam à mesma distância do centro de massa e do apoio da gangorra que coincidiam na mesma posição. Para ajudar no equilíbrio foi usado um saco de 10 kg de areia. Considerando o saco de areia como ponto material, qual a distância, em metros, do saco de areia ao ponto de apoio da gangorra? a) 2,0 b) 1,5 c) 1,0 d) 0,5 37 - (EEAR 16/2) Dois garotos decidem brincar de gangorra usando uma prancha de madeira de massa igual a 30 kg e 4 metros de comprimento, sobre um apoio, conforme mostra a figura. Sabendo que um dos garotos tem 60 kg e o outro 10 kg, qual a distância, em metros, do apoio à extremidade em que está o garoto de maior massa? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 38 - (EEAR 13/2) Uma barra homogênea é apoiada no ponto A. A barra está submetida a uma força-peso de módulo igual a 200N e uma outra força aplicada na extremidade B de módulo iguala 100N, conforme desenho. O ponto A está submetido a um momento resultante, em N.m, igual a _____ . Considere a gravidade local constante. a) 0 b) 100 c) 200 d) 300 39 - (EEAR 12/2) O sistema representado a seguir está em equilíbrio. O valor do módulo, em newtons, da força normal N exercida pelo apoio (representado por um triângulo) contra a barra sobre a qual estão os dois blocos é de: Considere: 1- o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2. 2- as distâncias, 10 m e 4 m, entre o centro de massa de cada bloco e o apoio. 3- a massa do bloco menor igual a 2 kg e do maior 5 kg. 4- o peso da barra desprezível. a) 20 b) 70 c) 250 d) 300